Spiegelneuronen - Mirror Neurons

Die zwischenmenschliche Kommunikation als neuronaler Nachahmungsprozess


Studienarbeit, 2005

20 Seiten, Note: 1,0


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einführung

2.0. Das Spiegelneuronensystem und das Erkennen von Handlungen
2.1. Rückblick: Forschungsergebnisse der Spiegelneuronenforschung beim Affen
2.2. Rückblick: Forschungsergebnisse der Spiegelneuronenforschung beim Menschen
2.3. Die Bedeutung des Spiegelneuronensystems für die menschliche Fähigkeit der Imitation

3.0 Das Spiegelneuronensystem eine seine Rolle bei der Spracherkennung
3.1. Bedeutungsentwicklung aus Lauten und Gesten
3.2. Onomatopöie und Schmematopöie
3.3. Audio-visuelle Spiegelneuronen und Echo-Spiegelneuronen

4.0. Die Wurzeln der Empathie
4.1. Definition: Identität
4.2. “implicit certainities”
4.3. Von den „implicit certainities“ zu einem „Shared Manifold of Intersubjectivity“
4.4. “Shared Manifold of Intersubjectivity”

5.0. Schlussbemerkung

6.0 Literaturverzeichnis

1. Einführung

In dieser Hausarbeit widme ich mich neuen neurobiologischen Erkenntnissen über die Hirnaktivität bei der Erkennung von Handlungen, sowie – teilweise nicht genau nachgewiesenen – Hypothesen über den Einfluss von Spiegelneuronen auf die Erkennung von Sprache und der Evolution sprachlicher Kommunikation. Schließlich soll auch auf Empathie eingegangen werden, ein Bereich, in dem das Spiegelneuronensystem die neurale Basis von Intersubjektivität sein soll.

Spiegelneuronen sind Neuronen, die im Gehirn bei Beobachtung von Handlungen die selben Potenziale auslösen, wie bei der Ausführung gleicher Handlungen. Entdeckt wurden solche Potenziale erstmals in den 1990er Jahren von den italienischen Neurologen Vittorio Gallese und Giacoma Rizzolati an der Neurobiologischen Fakultät der Universität Parma. Sie unternahmen Versuche an Affen und entdeckten zufällig Potenziale, die schon bei der Beobachtung von Handlungen feuerten. Während andere Affen oder der Experimentator die Versuchsaufgabe (Greifen einer Nuss) lösten bzw. aufbauten, waren bei den nicht aktiven, nur beobachtenden Affen Potenziale zu messen. Diese Affen hatten noch Elektroden an den Messpunkten und die Aufzeichnungsgeräte waren noch eingeschaltet.

Es scheint, als sei mit den Spiegelneuronen der neurologische Mechnismus gefunden, mit dessen Hilfe die fundamentale Eigenschaft der Erkennung von Handlungen plausibel und einfach erklärt werden kann und auch die Grundlage für die Imitation motorischer Handlungen gefunden wurde. Damit wären die Spiegelneuronen grundlegend für das menschliche Sozialverhalten verantwortlich.

2.0. Das Spiegelneuronensystem und das Erkennen von Handlungen

Den Aufsatz „The mirror neuron system and action recognition“ (Buccino) beginnen die Autoren mit zwei Hypothesen zur kognitiven Funktion zum Erkennen von Handlungen. Zum einen die „visual hypothesis[1] “ und zum anderen die „direct-matching hypothesis[2] “, aufgestellt im Aufsatz „Neurophysiological mechanisms underlying the understanding and imitation of action“ (Rizzolatti, Fogassi, Gallese, 2001):

„The visual hypotheses states that action understanding is based on a visual analysis of the different elements that form an action, with no motor involvement. The direct-matching hypothesis, on the other hand, holds that we understand actions when we map the visual representation of the same action.” (S. 665)[3]

Geht man von der „visual hypothesis“ aus, müssten bei der Beobachtung von Handlungen bestimmte visuelle Bereich des Gehirn aktiv werden. Also die Bereich, in denen eine visuelle Analyse des Beobachteten stattfinden müsste. Stimmt die „direct-matching hypothesis“, müssten Potenziale in genau den selben Bereichen gemessen werden, wie bei der Durchführung der gleichen Handlung (vgl. Buccino, 1, Kap. 1).

2.1. Rückblick: Forschungsergebnisse der Spiegelneuronenforschung beim Affen

Wie bereits beschrieben wurden Spiegelneuronen zunächst beim Affen gefunden und zwar im prämotorischen Cortex und in der sog. F5-Region.

„Electrophysilogical studies have shown that in this area, there is a motor representation of mouth an hand actions[4]. Neurons discharge when the monkey executes specific goal-directed hand actions such as grasping, holding, tearing and manipulating objects”[5] (Buccino, 1, 3ff.).

“Very interestingly, part of these neurons discharge both when the monkey performs specific goal-directed hand actions and when it observes another monkey or an experimenter performing the same or similar action”[6] (Buccino, 2, 4ff.). (Als Belege werden von Buccino folgende Texte benannt: Gallese, Fadiga, Fogassi, Rizzolatti, 1996; Rizzolatti, Fadiga, Gallese, Fogassi, 1996a[7] )

Es wurde also festgestellt, dass es im Hirn von Menschenaffen Bereiche gibt, in denen motorische Bewegungen repräsentiert werden. Weiter wurde festgestellt, dass diese Neuronen nicht nur bei der Durchführung, sondern bei der bloßen Beobachtung feuern. Es handelt sich bei den von Spiegelneuronen kodierten Bewegungen nicht um elementare Bewegungen (sondern greifen, halten etc. s.o.). Offensichtlich werden Handlungen nicht aufwendig visuell analysiert, es handelt sich viel mehr um einen Mechanismus der direkten Erkennung („direct matching mechnism“) von beobachteter Handlung durch Abbildung der beobachteten Handlung mittels der selben Potenziale, wie bei der Exekution der gleichen Bewegung, im Hirn des Beobachtern (direkte Repräsentation).

Buccino unterstreicht einige der Hauptcharakteristika der Spiegelneuronen: „during action observation they discharge only when a biological effector (a hand, for example) interacts with an object“[8] (2, 23ff.), nicht, wenn die Handlung mit einem Werkzeug ausgeführt wird (vgl. Buccino, 2, 26). „Mirror neurons are not active [...] when the observed action is simply mimicked, that is executed in the absence of an object”[9] (Buccino, 2, 26ff.). Außerdem feuern sie nicht bei “mere visual presentation of an object[10] ” (Buccino, 2, 29f.).

Perret et al. haben 1989 schon den Spiegelneuronen ähnliche Neuronen in der STS Region gefunden, die bei Beobachtung von zielgerichteten Handbewegungen, aber auch auf das Neigen des Kopfes, das Bewegen der Hand und das Beugen des Torsos reagieren, jedoch – ohne das dies näher untersucht worden sei – keine motorische Bewegung verschlüsseln (vgl. Buccino, 2, 32ff.).

Eine aktuelle elektrophysiologische Untersuchung von Umilta et al. (2001) zeigte, dass Spiegelneuronen auf das Ziel einer Handlung schließen können (vgl. Buccino, 2, 49ff.). Affen beobachteten eine zielgerichtete Handbewegung (Greifen eines Stücks Futters) sowohl bei freier Sicht auf die Bewegung („visual condition“), als auch bei verdeckter Sicht des letzten Teiles der Bewegung („hidden condition“). Die Spiegelneuronen feuerten unter beiden Bedingungen gleich, bei einer Vergleichsgruppe (Beobachtung nachgeahmter Bewegung) wurde weder bei der „hidden“ noch bei der „visual condition“ ein Potenzial gemessen.

Koehler et al. (2002) zeigten zudem, dass etwa 15% der Spiegelneuronen auch auf akustische Stimulation reagieren (vgl. Buccino, 2, 67ff.). Koehler et al. nennen diese „audio-visual mirror neurons“[11].

Es wurde gezeigt, dass Spiegelneuronen noch weitere Fähigkeiten besitzen, wie die der Unterscheidung von Nachahmung und zielgerichteter Handlung, der Fähigkeit das Ziel einer Handlung zu schließen. Weiterhin existieren audio-visuelle Spiegelneuronen, die, wie später gezeigt wird, für die Imitation von Sprache eine wichtige Rolle spielen.

2.2. Rückblick: Forschungsergebnisse der Spiegelneuronenforschung beim Menschen

Neue Erkenntnisse verschiedener Bereiche lassen darauf schließen, dass die beim Affen beobachteten Spiegelneuronen auch beim Menschen vorhanden sind.

Fadiga, Fogassi, Pavesi und Rizzolatti (1995) wiesen bei Probanden Potenziale nach, während sie verschiedene Handbewegungen beobachteten. MEP[12] s wurden bei der Beobachtung in den Muskeln gemessen, die bei der Ausführung der gleichen Bewegung benutzt würden. Strafella und Paus (2000) bestätigten diese Ergebnisse (vgl. Buccino, 3, 1ff.).

Gangitamo, Mottaghy und Pascual-Leone (2001) wiesen zudem nach, dass das Vorkommen der MEPs dem Vorlauf der Bewegung folgt (vgl. Buccino, 3, 16f.). MEPs werden also in den Muskeln in der Reihenfolge hervorgerufen, wie sie bei der Durchführung auch zeitlich aufeinander folgen würden. Es werden nicht zeitgleich alle für die Bewegung erforderlichen Potenziale evoziert, sondern auch ihre zeitliche Folge simuliert.

Zudem gibt es Beweise für die Existenz eines Spiegelneuronenkomplexes durch Ergebnisse der Verhaltensforschung (vgl. Buccino, 3, 48ff.).

Neue bildgebende Verfahren ermöglichen Einblicke ins menschliche Hirn, sodass die Aktivierung des Broca-Zentrums bei der Beobachtung von Bewegungen nachgewiesen wurde, wie man bereits aufgrund der evolutionären Entwicklung der F5-Region des Affen zum Broca-Zentrum beim Menschen vermutet hatte (vgl. Buccino 3, 102ff.).

[...]


[1] Den Begriff „visual hypothesis“ lasse ich magels handlichen deutschen Begriffs unübersetzt wie weitere englische Begriffe, die kürzer und genauer fassen, was in der deutschen Sprache in diesem Kontext umständlich umschrieben werden müsste.

[2] s.o.

[3] Die “visual hypothesis” geht davon aus, dass das Erkennen von Handlungen auf einer visuellen Analyse der verschiedenen Elemente, die die Handlung ausmachen, ohne Einbeziehung eines Motors, beruht. Die „direct-matching hypothesis“ geht andererseits davon aus, dass wir Handlungen dadurch verstehen, dass wir die Handlung dort verorten, wo eine visuelle Repräsentation der gleichen Handlung existiert. [Übersetzung M.K.]

[4] Bei der Übersetzung des englischen Begriffs „action“ werden die deutschen Begriffe Handlung, Aktion oder aber Bewegung synonym benutzt und meinen exekutive Bewegungen. In späteren Teilen dieser Arbeit steht Handlung oder Aktion auch für kommunikative Handlungen/Aktionen (verbal oder non-verbal), sowie weitere Gesten des sozialen Umgangs.

[5] Elektrophysiologische Studien haben gezeigt, das in dieser Region eine motorische Repräsentation von Mund- und Handaktionen besteht. Die Neuronen feuern, wenn der Affe eine spezifische zielgerichtete Handbewegung ausführt, wie greifen, halten, ziehen oder verändern von Objekten. [Übersetzung M.K.]

[6] Interessanterweise feuern Teile dieser Neuronen sowohl wenn der Affe spezifische zielgerichtete Handbewegungen durchführt, als auch wenn er einen anderen Affe dabei oder den Experimentartor beim Vorführen der selben oder einer ähnlichen Aktion beobachtet [Übersetzung M.K.]

[7] Zu den vollen bibliographischen Daten von Texten, die dem Autor nicht vorliegen, sondern nur von den anderen Autoren benutzt wurden: siehe bibliographische Listen der benutzten Artikel.

[8] Während der Beobachtung von Bewegungen feuern sie nur, wenn ein biologischer Effektor (beispielsweise eine Hand) mit einem Objekt interagiert. [Übersetzung M.K.]

[9] Spiegelneuronen sind nicht aktiv, wenn die beobachtete Aktion einfach nachgeahmt wird, wenn sie ohne Objekt durchgeführt wird. [Übersetzung M.K.]

[10] bei der bloßen visuellen Präsentation eines Objekts.

[11] Audio-visuelle Spiegelneuronen [Übersetzung M.K.]

[12] MEP = motor evoked potentials = motorisch hervorgerufene Potentiale. Potenziale, die (normalerweise) entstehen, wenn eine Bewegung ausgeführt wird.

Ende der Leseprobe aus 20 Seiten

Details

Titel
Spiegelneuronen - Mirror Neurons
Untertitel
Die zwischenmenschliche Kommunikation als neuronaler Nachahmungsprozess
Hochschule
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf  (Medien- und Kulturwissenschaft)
Veranstaltung
Kommunikation - kulturwissenschaftlich
Note
1,0
Autor
Jahr
2005
Seiten
20
Katalognummer
V45626
ISBN (eBook)
9783638429979
ISBN (Buch)
9783638819930
Dateigröße
1885 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Die Arbeit stellte kompakt die Spiegelneuronen vor, auf deren Grundlage Verstehen und interpersonale Kommunikation als neuronalen Nachahmungsprozess erklärt. Über die Bereiche Handlungserkennung, Spracherkennung und Empathie legen die Ergebnisse der Spiegelneuronenforschung eine Shared Manifold of Intersubjectivity Hypothese vor. Ingesamt erklären die Spiegelneuronen das Handlungslernen durch Imitation in einem direct matching mechanism über motorische Repräsentationen im Hirn.
Schlagworte
Spiegelneuronen, Mirror, Neurons, Kommunikation, Empathie, Einfühlung, Mitgefühl, Wahrnehmung, Gehirn, Rizzolatti, Spiegelneurone, Spiegelneuronensystem
Arbeit zitieren
BA Michael Kempmann (Autor), 2005, Spiegelneuronen - Mirror Neurons, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/45626

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